Synesthesia pleer pianino: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Bu pianinochi rangli g'ildirak va kamera yordamida musiqa ijro etadi! Rasmlar kamera tomonidan yozib olinadi, qayta ishlanadi va musiqiy notalar sifatida talqin qilinadi. Hozircha bolalar bog'chalarini ijro etish uchun dasturlashtirilgan bo'lib, uni o'zgartirish mumkin, bu esa yangi arduino eskizini yuklash orqali o'zgartirilishi mumkin, unda qaysi yozuvlar ijro etilishi kerakligi ko'rsatilgan (kameraga qaysi ranglar ko'rsatilishi kerak).

Bortli Linux shaxsiy kompyuter yuklash paytida kamerani suratga oladigan, tasvirdagi RGB qiymatlari funktsiyasini hisoblaydigan va funktsiyani qaytarish qiymatiga qarab ovoz chiqaradigan xizmatni ishga tushiradi. Ovozni ijro etishdan oldin, u Arduino -ga servo aylantirishini bildiruvchi signal yuboradi va keyingi chalish uchun mos keladigan rangni ko'rsatadi. Keyin tsikl yana boshlanadi, rasm olinadi, rangli g'ildirak aylanadi va cheksiz ovoz eshitiladi.

Bu loyiha-musiqa, zamonaviy Linux tizimlarini dasturlash, mikrokontrolerli dasturlash, inkscape-dodling, lazerni kesish va keraksiz karton qutilarini qayta rejalashtirishning qiziqarli usuli.

Barcha kodlar va inkscape SVG'lari github -da mavjud:

github.com/melvyniandrag/pyMusic

Ishlatilgan materiallar:

1. Bo'sh oq belgilar
2. Karton quti
3. Vebkamera
4. Qalamlar
5. Arduino
6. Beagleboard-xM
7. Simlar
8. Seriyali kabel
9. Musiqa va tasvirni qayta ishlash bo'yicha asosiy bilimlar

1 -qadam: Kompyuter elementlari

Bortda sizga Raspberry Pi kabi Linux-ga mos keladigan kichik kompyuter kerak bo'ladi. Men eski BeagleBoard-xM-dan foydalanardim, chunki men uni tasodifan joylashtirganman va menda allaqachon SD-kartada operatsion tizim bor edi. Siz hamma narsani ishlatishingiz mumkin, agar u veb -kamera bilan ishlay oladigan bo'lsa, OpenCV (rangli g'ildirak tasvirini olish va qayta ishlash uchun ishlatiladigan kompyuter ko'rish kutubxonasi) ni ishlatishi mumkin, va audio chiqish uyasi bor.

Men operatsion tizimni systemd qo'llanmasidan so'ng yuklash paytida tasvirni oladigan python kodini ishga tushirish uchun o'rnatdim. Skript ishga tushishi uchun ko'rsatilgan kutubxonalarni olish uchun sudo apt-get install python-pyaudio python-opencv kerak bo'ladi. Ushbu kutubxonalarni olish uchun numpy pyserial -ni o'rnatish kerak bo'ladi. pyaudio tovushlarni ijro etish uchun ishlatiladi, opencv tasvirni olish va qayta ishlash uchun ishlatiladi, numpy tasvirni qayta ishlash uchun ham ishlatiladi va Arduino bilan aloqa qilish uchun pyserial kerak.

Arduino rangli g'ildirak o'rnatilgan servo dvigatelni aylantirish uchun ishlatiladi. Agar sizda Raspberry Pi bo'lsa, siz GPIO pinlarini ishlatib, Arduino -ni tark etishingiz mumkin, lekin siz Python kodini o'zgartirishingiz kerak bo'ladi.

Rasmlarda siz operatsiyaning texnologik jasoratini va bir nechta kod parchalarini ko'rishingiz mumkin.

2 -qadam: Pianino

Men o'zimdagi eski qutilardan kartondan pianino yasadim. Men lazer to'sar bilan jihozlangan maker yaqinida yashash baxtiga egaman. Bir yil davomida men lazerni kesish mashinasi nima uchun kerak deb o'ylayapman, va nihoyat men undan foydalanishni topdim.

Men kompyuterni, arduino va servolarni o'lchadim, shuning uchun menga qancha joy kerakligini bilardim, pianino qismlarini inkscape -da chizdim va ularni lazer to'sarga kesib oldim. (Tartibga solish: men kompyuter va arduinoni ushlab turishi uchun karton tugab qoldi, shuning uchun men ularni joylashtirmadim. Ular korpusning tashqarisida. Muhimi, boshqa qutini boshqa joydan olish mumkin edi, lekin unday emas edi. Oxirida bu muhim emas.)

Parchalar epoksi bilan birlashtirilgan.

3 -qadam: yig'ish

Bu erda pianino yig'ilgan va ranglangan tasvirlar. Printerning siyohi tugagan, shuning uchun ranglarni men rejalashtirganimdek oq yorliqlarga bosa olmadim. Shunday qilib, men qizimning qalamlarini ishlatardim. Men etiketkani karton shakliga kesib oladigan xakto pichog'ini topa olmadim, shuning uchun men faqat biftek pichog'idan foydalandim va oshxona peshtaxtasiga himoya narsa qo'ydim. Sizda bor narsadan foydalaning!

4 -qadam: Texnik qiyinchiliklar va kelajakdagi fikrlar

Loyihaning qiyin qismi bu kamerada o'qiladigan RGB qiymatlarini olish edi. Menda veb -kamerada Linuxda qanday o'chirishni bilmaydigan ajoyib yorqin LEDlar bor. O'ylaymanki, Windows drayveri ularni yoqish va o'chirishga imkon beradi. Men LEDlarni elektr lenta bilan yopishtirib, ularni ochiq qoldirish bo'yicha tajriba o'tkazdim. Men dasturiy ta'minotni mustahkamligini tekshirib ko'rdim, nafaqat rangli qog'ozni ko'rsatibgina qolmay, balki ranglarni ko'rsatadigan kichik veb -saytni ham yozdim.

Kompyuter tomonidan ishlab chiqariladigan tovushlar ba'zida pop -up va chayqalishlarga ega bo'ladi va bu mening Linux audio dasturlash bo'yicha juda kam tajribam borligidan kelib chiqadi. Pyaudio kutubxonasi JACK -ning kompyuterga o'rnatilmaganligi haqida ko'plab shikoyatlarni chiqaradi, lekin sukut bo'yicha JACK boshsiz ishlashni xohlamaydi (gui ish stoli va monitorsiz). Bu dasturlash vazifasi, men uni takomillashtirish deb o'yladim, lekin men o'ylayotgan pianinochining mohiyatini ifodalash uchun zarur emas edi.

Men rangni o'zgartirish uchun qo'l krankini ishlatishni va, ehtimol, ularni rulonli narsaga joylashtirishni o'ylardim, lekin bu o'z asoratlarini keltirib chiqaradi. Servo biroz shovqinli, lekin hozircha yaxshi ishlaydi.

Aktyor pianino hozircha faqat 4 ta notani ijro etish uchun dasturlashtirilgan. Buning sababi shundaki, servo faqat 180 gradusga harakat qiladi, ko'pchilik bolalar qofiyalarini atigi 3-4 notada ijro etish mumkin, men rang g'ildiragining rang zonalari bilan chalkashib ketishini istamasdim, ehtimol kamerani chalkashtirib yuborardi. Shunday qilib, musiqiy omad va texnik cheklovlar kombinatsiyasi orqali 4 ta nota yaxshi.